DE102016009129A1

DE102016009129A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102016009129A1
Application number: DE102016009129.0A
Authority: DE
Inventors: Mario Bareiß
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2016-07-27
Filing date: 2016-07-27
Publication date: 2017-02-16

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugs (1), welches einem vorausfahrenden Fahrzeug (2) zumindest für einen Teilstreckenabschnitt zur Nutzung eines vom vorausfahrenden Fahrzeug (2) erzeugten Windschattens folgt, wobei ein vorgegebener Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug (2) automatisch geregelt wird. Erfindungsgemäß wird bei Erfassung eines Beginns eines Spurwechsels des vorausfahrenden Fahrzeugs (2) eine Spurwechselempfehlung in Abhängigkeit einer Spurwechselsituation im Fahrzeug (1) ausgegeben, wobei nach Ausgabe der Spurwechselempfehlung ein Spurwechsel automatisch oder manuell eingeleitet wird, um den vorgegebenen Abstand zu dem vorausfahrenden Fahrzeug (2) einzuhalten. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung (3) zum Betrieb des Fahrzeugs (1).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugs, welches einem vorausfahrenden Fahrzeug folgt gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Betrieb des Fahrzeugs.
Aus der DE 10 2010 028 637 A1 ist ein Verfahren zur elektronischen Kopplung eines ersten Kraftfahrzeugs und eines zweiten Kraftfahrzeugs bekannt. Hierbei wird zur elektronischen Kopplung Information über eine Fahrzeugeigenschaft des zweiten Fahrzeugs verwendet, wobei die Fahrzeugeigenschaft des zweiten Fahrzeugs Einfluss auf den resultierenden Luftwiderstand für das erste Fahrzeug hat. Beispielsweise kann diese Information die Fläche der Rückansicht des zweiten Fahrzeugs in Fahrtrichtung angeben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung zum Betrieb eines Fahrzeugs anzugeben.
Hinsichtlich des Verfahrens zum Betrieb eines Fahrzeugs wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Hinsichtlich der Vorrichtung zum Betrieb des Fahrzeugs wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Anspruch 5 angegebenen Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
In einem Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugs, welches einem vorausfahrenden Fahrzeug zumindest für einen Teilstreckenabschnitt zur Nutzung eines vom vorausfahrenden Fahrzeug erzeugten Windschattens folgt, wird ein vorgegebener Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug automatisch geregelt. Erfindungsgemäß wird bei Erfassung eines Beginns eines Spurwechsels des vorausfahrenden Fahrzeugs eine Spurwechselempfehlung in Abhängigkeit einer Spurwechselsituation im Fahrzeug ausgegeben, wobei nach Ausgabe der Spurwechselempfehlung ein Spurwechsel automatisch oder manuell eingeleitet wird, um den vorgegeben Abstand zu dem vorausfahrenden Fahrzeug einzuhalten.
Mittels des Verfahrens ist eine Reichweite des beispielsweise als Elektrofahrzeug und zumindest als teilautonom betreibbar ausgebildeten Fahrzeugs erhöht. Aufgrund der Nutzung des Windschattens während einer Fahrt und während des Spurwechsels kann ein Verbrauch einer im Fahrzeug gespeicherten elektrischen Energie reduziert werden. Bei der Einhaltung des vorgegebenen Abstands zum vorausfahrenden Fahrzeug ist ebenfalls eine Verkehrssicherheit erhöht. Darüber hinaus wird ein Nutzer, insbesondere Fahrer, des Fahrzeugs bei einer Entscheidung des Spurwechsels und einem weiteren Folgen des vorausfahrenden Fahrzeugs unterstützt.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert.
Dabei zeigt:
1 schematisch ein Fahrzeug mit einer Vorrichtung zum Betrieb des Fahrzeugs.
Die einzige 1 zeigt schematisch ein Fahrzeug 1 auf einer Fahrbahn F mit zwei Fahrspuren F1, F2. Das Fahrzeug 1 fährt auf einer der beiden Fahrspuren F2, auf welcher sich ein weiteres, vorausfahrendes Fahrzeug 2 befindet.
Das Fahrzeug 1 ist hierbei ein teilautonom und/oder autonom betreibbares Fahrzeug 1. Beispielsweise ist das Fahrzeug 1 ein Elektrofahrzeug oder ein Hybridfahrzeug. Hierbei wird das Fahrzeug 1 zumindest teilweise mit elektrischer Energie angetrieben. Die elektrische Energie wird beispielsweise in einer nicht näher dargestellten Batterie im Fahrzeug 1 gespeichert.
Das Fahrzeug 1 kann bei einem geeigneten Fahrverhalten und guten äußeren Einflüssen, insbesondere guten Wetter-, Wind- und/oder Fahrbahnbedingungen, hohe Reichweiten erreichen. Zum Beispiel kann das Fahrzeug 1 mindestens 150 km und bis zu 350 km zurücklegen.
Eine Führung des Fahrzeugs 1 und/oder Fahrfunktionen des Fahrzeugs 1 können bzw. kann dauerhaft von einer fahrzeugeigenen Vorrichtung 3, wie zum Beispiel einem Fahrerassistenzsystem, vollständig oder teilweise übernommen werden.
D. h., die Vorrichtung 3 ist zum Betrieb des Fahrzeugs 1 vorgesehen. Hierfür ist die Vorrichtung 3 ein Fahrerassistenzsystem oder mit zumindest einem Fahrerassistenzsystem des Fahrzeugs 1 gekoppelt. Die Automatisierung des Fahrzeugs 1 ermöglicht beispielsweise eine selbstständige Zielführung zu einem gewählten Ort mittels eines in der Vorrichtung 3 integrierten globalen Navigationssystems 4.
Die selbstständige Zielführung des Fahrzeugs 1 erfolgt unter Berücksichtigung von geltenden Verkehrsregeln und unter Einhaltung von Sicherheitsvorschriften, so dass Unfälle sowie Behinderungen und Gefährdungen anderer Verkehrsteilnehmer vermieden werden.
Weiterhin umfasst die Vorrichtung 3 zumindest eine Erfassungseinheit 5 zur Erfassung von sich auf der Fahrbahn F befindenden Objekten, wie zum Beispiel von Personen, Fußgängern, Fahrradfahrern und insbesondere des Fahrzeugs 2. Hierbei kann zumindest eine Entfernung, Bewegungsrichtung und Fahrgeschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs 2 zum Fahrzeug 1 ermittelt werden.
Des Weiteren ist das vorausfahrende Fahrzeug 2 anhand einer Anzahl erfasster Fahrzeugmerkmale zuordbar. D. h., dass das vorausfahrende Fahrzeug 2 beispielsweise anhand seiner Fahrzeuglackierung, insbesondere Farbe, eines Herstelleremblems, seiner Fahrzeuggröße, Fahrzeugform und/oder Fahrzeugaufbaus, seines Nummernschilds und/oder anhand weiterer eindeutig erfassbarer Fahrzeugmerkmale identifizierbar und wiedererkennbar ist. Zum Beispiel kann ein Bus von einem Lastkraftfahrzeug anhand seiner Fahrzeugform und Fahrzeuggeschwindigkeit unterschieden werden.
Die Erfassungseinheit 5 ist beispielsweise als eine Bilderfassungseinheit, umfassend eine Mono- oder Stereokamera, oder als eine Radar-, Lidar- oder Ultraschallsensoreinheit ausgebildet. Erfassungsbereiche E der Erfassungseinheit 5 sind in eine Fahrzeugumgebung U des Fahrzeugs 1 gerichtet.
Zur Auswertung mittels der Erfassungseinheit 5 erfasster Daten, insbesondere die der Fahrzeugumgebung U und des vorausfahrenden Fahrzeugs 2, umfasst die Vorrichtung 3 eine Steuereinheit 6.
Zum Beispiel können die Daten über die erfassten Fahrzeugmerkmale des vorausfahrenden Fahrzeugs 2 mittels der Steuereinheit 6 zur Zuordnung des Fahrzeugs 2 ausgewertet und zur Wiedererkennung des Fahrzeugs 2 auf der Fahrbahn F gespeichert werden.
Darüber hinaus regelt die Steuereinheit 6 einen vorgegeben Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug 2. Der vorgegebene Abstand ist unter Berücksichtigung und Einhaltung vorgegebener Verkehrsregeln automatisch vom Fahrzeug 1 einhaltbar. Insbesondere soll der vorgegebene Abstand vorzugsweise unter Einhaltung eines definierten Mindestabstandes so gering wie möglich zum vorausfahrenden Fahrzeug 2 gehalten werden, um einen vom vorausfahrenden Fahrzeug 2 erzeugten Windschatten optimal auszunutzen.
In einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung 3 wird ein vorgegebener und bevorzugter Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug 2 in einer nicht näher dargestellten Ausgabeeinheit, wie zum Beispiel ein im Armaturenbrett des Fahrzeugs 1 ausgebildetes Display, angezeigt. Ein Nutzer des Fahrzeugs 1, insbesondere ein Fahrer, kann somit nach Angaben der Ausgabeeinheit den vorgegebenen Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug 2 manuell einhalten. Zudem ist beispielsweise mittels der Ausgabeeinheit die Reichweite des als Elektrofahrzeug ausgebildeten Fahrzeugs 1 anzeigbar. Je nach Windschattenausnutzen, Fahrgeschwindigkeit und/oder Fahrverhalten des Fahrzeugs 1 wird die Reichweite kalkuliert und angezeigt.
Um eine optimale Reichweite des Fahrzeugs 1 zu ermöglichen und einen Verbrauch einer gespeicherten elektrischen Energie des Fahrzeugs 1 zu reduzieren, soll das Fahrzeug 1 den Windschatten zum jeweiligen vorausfahrenden Fahrzeug 2 im vorgegeben Abstand so lang wie möglich während Fahrt ausnutzen. insbesondere soll das Fahrzeug 1 dem vorausfahrenden Fahrzeug 2 bei einem Spurwechsel des vorausfahrenden Fahrzeugs 2 zur optimalen Nutzung des Windschattens folgen.
Im Folgenden wird ein Verfahren zum Betrieb des Fahrzeugs 1, welches dem vorausfahrenden Fahrzeug 2 folgt, im Fall eines gemeinsamen Spurwechsels näher beschrieben.
Bei Erfassung eines Beginns eines Spurwechsels des vorausfahrenden Fahrzeugs 2 wird eine Spurwechselempfehlung im Fahrzeug 1 ausgegeben. Hierbei wird die Spurwechselempfehlung akustisch, optisch und/oder haptisch im Fahrzeug 1 an den Fahrer des Fahrzeugs 1 übermittelt.
Die Spurwechselempfehlung wird zum Beispiel als Textnachricht auf der als Anzeigeeinheit ausgebildeten Ausgabeeinheit und/oder als Sprachnachricht mittels einer als Lautsprecher ausgebildeten Ausgabeeinheit ausgegeben. Alternativ oder zusätzlich kann die Spurwechselempfehlung haptisch, beispielsweise mittels einer Vibration am Lenkrad, an den Fahrer ausgegeben werden.
Die Spurwechselempfehlung wird in Abhängigkeit einer Spurwechselsituation ausgegeben. Die Spurwechselsituation wird mittels der Steuereinheit 6 ermittelt. Hierbei werden die erfassten Daten des Navigationssystems 4, umfassend Informationen eines weiteren Fahrbahnverlaufs, und die erfassten Daten der Erfassungseinheit 5, umfassend Informationen der Fahrzeugumgebung U, zur Ermittlung der Spurwechselsituation ausgewertet.
Nach Ausgabe der Spurwechselempfehlung wird ein Spurwechsel automatisch eingeleitet, wenn ein automatischer bzw. autonomer Fahrbetrieb vor dem Fahrtantritt oder während der Fahrt eingestellt wurde. Ein vorgegebener Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug 2 wird automatisch ermittelt, geregelt und eingehalten. Insbesondere kann dadurch der vom vorausfahrenden Fahrzeug 2 erzeugte Windschatten während des Spurwechsels genutzt werden.
Wenn ein manueller Fahrbetrieb eingestellt wurde, kann der Fahrer des Fahrzeugs 1 nach Ausgabe der Spurwechselempfehlung den empfohlenen Spurwechsel manuell einleiten. Beispielsweise kann hierbei der empfohlene Abstand mittels der Ausgabeeinheit angezeigt werden.
In einer möglichen Ausführungsform des Verfahrens kann das Fahrzeug 1 in einem Fahrmodus mit geringem Energieverbrauch betrieben werden. In diesem Fahrmodus wird beispielsweise eine Motorleistung und/oder eine Getriebesteuerung derart geregelt, dass möglichst geringe Energieverbräuche während der Fahrt erzielt werden. Beispielsweise ist der Fahrmodus als ein so genannter Eco-Modus oder Öko-Modus des Fahrzeugs 1 einstellbar. Zum Beispiel kann der automatische Fahrbetrieb des Fahrzeugs 1, in welchem der Spurwechsel automatisch eingeleitet wird, mit Deaktivierung des so genannten Eco-Modus ebenfalls deaktiviert werden.
In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird der automatische Spurwechsel des Fahrzeugs 1 nach einer manuellen Bestätigung der Spurwechselempfehlung ausgeführt. Hierzu kann der Fahrer beispielsweise mittels der als berührungsempfindliche Anzeigeeinheit ausgebildeten Ausgabeeinheit die Spurwechselempfehlung bestätigen. Alternativ ist eine andere mit der Steuereinheit 6 gekoppelte Schalteinheit im Fahrzeug 1 angeordnet, mit welcher der Fahrer die Spurwechselempfehlung bestätigen kann.
Bezugszeichenliste

1, 2: Fahrzeug
3: Vorrichtung
4: Navigationssystem
5: Erfassungseinheit
6: Steuereinheit
F: Fahrbahn
F1, F2: Fahrspur
E: Erfassungsbereich
U: Fahrzeugumgebung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102010028637 A1 [0002]

Claims

Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugs (1), welches einem vorausfahrenden Fahrzeug (2) zumindest für einen Teilstreckenabschnitt zur Nutzung eines vom vorausfahrenden Fahrzeug (2) erzeugten Windschattens folgt, wobei ein vorgegebener Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug (2) automatisch geregelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass – bei Erfassung eines Beginns eines Spurwechsels des vorausfahrenden Fahrzeugs (2) eine Spurwechselempfehlung in Abhängigkeit einer Spurwechselsituation im Fahrzeug (1) ausgegeben wird, wobei – nach Ausgabe der Spurwechselempfehlung ein Spurwechsel automatisch oder manuell eingeleitet wird, um den vorgegebenen Abstand zu dem vorausfahrenden Fahrzeug (2) einzuhalten.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spurwechselempfehlung akustisch, optisch und/oder haptisch im Fahrzeug (1) ausgegeben wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der automatische Spurwechsel nach einer manuellen Bestätigung der Spurwechselempfehlung im Fahrzeug (1) ausgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein automatischer oder manueller Fahrbetrieb vor Fahrtantritt oder während einer Fahrt eingestellt wird.
Vorrichtung (3) zum Betrieb eines Fahrzeugs (1) mit zumindest einer Erfassungseinheit (5) zur Erfassung eines vorausfahrenden Fahrzeugs (2), wobei ein vorgegebener Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug (2) automatisch regelbar ist, so dass das Fahrzeug (1) dem vorausfahrenden Fahrzeug (2) zumindest für einen Teilstreckenabschnitt zur Nutzung eines vom vorausfahrenden Fahrzeug (2) erzeugten Windschattens folgt, gekennzeichnet durch – eine Steuereinheit (6), die ausgebildet ist, nach Erfassung eines Beginns eines Spurwechsels des vorausfahrenden Fahrzeugs (2) eine Spurwechselempfehlung in Abhängigkeit einer Spurwechselsituation zu ermitteln und – eine Ausgabeeinheit zur Ausgabe der Spurwechselempfehlung im Fahrzeug (1), wobei nach Ausgabe der Spurwechselempfehlung ein Spurwechsel des Fahrzeugs (1) automatisch oder manuell einleitbar ist, um den vorgegebenen Abstand zu dem vorausfahrenden Fahrzeug (2) einzuhalten.
Vorrichtung (3) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (6) derart ausgebildet ist, dass das vorausfahrende Fahrzeug (2) anhand einer Anzahl mittels der Erfassungseinheit (5) erfasster Fahrzeugmerkmale zuordbar ist.